Eisen oder Stahl für Gegenstände, deren Oberfläche durch Diffusion
an Chrom angereichert werden soll Die Anreicherung der Oberfläche von Gegenständen
aus Eisen oder Stahl an Chrom durch thermische Diffusion geschieht entweder durch
Einfetten und längeres Erhitzen der Gegenstände in gepulvertes Chrommetall bzw.
Ferrochrom oder auf gasförmigem Wege dadurch, daß man dem Chrommetall oder dem Ferrochrom,
in das die Teile eingebettet werden, ein chlorspendendes Mittel zusetzt, beispielsweise
Ammoniumchlorid, und das sich dann bildende Chromchlorgas in einem geschlossenen
Behälter auf die Oberfläche der Gegenstände einwirken läßt. Nach einem neueren Vorschlag
verwendet man als Einpackmasse sogenannte ke@ramischee Bodenkörper, vorzugsweise
aus kleinstückigem Porzellan oder Sillimanit, in denen die Chromchlorverbindung
aufgespeichert ist. Man hat bereits festgestellt; daß dem Kohlenstoffgehalt der
Eisen- oder Stahllegierung, aus der die zu chromierenden Gegenstände hergestellt
werden, insofern eine besondere Bedeutung zukommt, als sich zum Chromieren am besten
weiches Eisen eignet und höhere Kohlenstoffgehalte den Eintritt des Chroms erschweren.
Nun ergab sich weiter, daß die Chromierbarkeit des Eisens nicht nur von seinem Kohlenstoffgehalt
abhängt, sondern auch durch andere Eisenbegleiter bzw. Legierungselemente weitgehendst
zu beeinflussen ist. Dabei zeigte sich, daß man unter sonst gleichen Bedingungen
wesentlich stärkere und auch widerstandsfähigere Chromierungsschichten erhält, wenn
die zu behandelnden Gegenstände aus einer Eisenlegierung gefertigt werden, die besondere
Zuschläge
an Vänadin und Silizium enthält. Wenn nämlich beispielsweise
Chromchloridgas .bei einer Temperatur von 95o° das eine Mal auf einen Stahl mit
0,03'/'0 Kohlenstoff und i % .Silizium, das andere Mal auf einen solchen mit 0,03'/o
Kohlenstoff und 0,2% Silizium, d. h. einen Siliziumgehalt, wie er üblicherweise
zur Beruhigung der Stähle angewendet wird, einwirkt, dann entsteht im ersteren Fall
bei gleicher Einwirkungsdauer eine annähernd doppelt so starke Chromschicht als
im zweiten Fall.Iron or steel for objects whose surface is diffused
to be enriched in chromium The enrichment of the surface of objects
from iron or steel to chromium by thermal diffusion happens either through
Greasing and prolonged heating of the objects in powdered chrome metal or
Ferrochrome or in the gaseous way by adding chromium metal or ferrochrome,
in which the parts are embedded, a chlorine-donating agent is added, for example
Ammonium chloride, and the chromium chlorine gas that is then formed in a closed
Can act on the surface of the objects container. According to a more recent suggestion
so-called ceramic soil bodies are used as the packaging material, preferably
made of small pieces of porcelain or sillimanite, in which the chromium chloride
is stored. It has already been established; that the carbon content of the
Iron or steel alloy from which the objects to be chromed are made
to the extent that special importance is attached to being best for chrome plating
Soft iron is suitable and higher carbon contents make the entry of chromium more difficult.
It was also found that the ability of iron to be chromized not only depends on its carbon content
depends, but also to a large extent by other iron companions or alloying elements
is to be influenced. It turned out that under otherwise identical conditions
Obtains much stronger and more resistant chrome plating layers, if
the objects to be treated are made of an iron alloy, the special
Surcharges
of vanadin and silicon. If for example
Chromium chloride gas. At a temperature of 95o ° once on a steel with
0.03 '/' 0 carbon and 1% silicon, the other time to one with 0.03 '/ 0
Carbon and 0.2% silicon, i.e. H. a silicon content, as it is usually
is used to calm the steels, acts, then arises in the former case
with the same duration of exposure, a chrome layer that is almost twice as thick as
in the second case.
Auf dieser Erkenntnis aufbauend ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung
eines Vanadin und/oder mehr als o,5 % Silizium enthaltenden Eisens oder Stahls als
Werkstoff für Gegenstände, deren Oberfläche durch Diffusion an Chrom angereichert.
werden soll. Dabei kann das Vanadin bzw. .Silizium im Eisen legiert oder nur die
Oberfläche der zu chromierenden .Gegenstände vor oder während der Chromierung mit
diesen Elementen angereichert sein. Das Anreichern kann z. B. in der Weise erfolgen,
daß man die Gegenstände vor oder während der Chromdiffusion in gasförmigen Silizium-
oder Vanadinverbindungen, z. B. in Silizium- oder Vanadinchloriden, behandelt. An
nachstehendem Beispiel ist .das Chromierungsverfahren nach der Erfindung erläutert.Building on this knowledge, the subject matter of the invention is the use
an iron or steel containing vanadium and / or more than 0.5% silicon than
Material for objects whose surface is enriched in chromium through diffusion.
shall be. The vanadium or silicon can be alloyed in the iron or just the
Surface of the objects to be chromed before or during the chroming with
be enriched with these elements. The enrichment can e.g. B. be done in such a way,
that the objects before or during the chromium diffusion in gaseous silicon
or vanadium compounds, e.g. B. in silicon or vanadium chlorides treated. At
The following example illustrates the chromating process according to the invention.
Ein Rundstab aus einer Legierung mit etwa o, i o % Kohlenstoff und
im Rest Eisen mit den üblichen Beimengungen wurde zunächst bei einer Temperatur
von 95o° in Vanadinchlorid 4 Stunden behandelt, so daß seine Oberfläche an Vanadin
an-Bereichert war. Alsdann schnitt man das Stahlstück in der Mitte durch. Die Schnittfläche
war also im Gegensatz zur zylindrischen Oberfläche nicht an Vanadin angereichert.
Nun wurde das durchgeschnittene .Stück der Chromierungsbehandlung unterworfen, und
zwar dadurch, @daß man es in einem Ofen auf Temperaturen von etwa 95o° erhitzte
und durch den Ofen gleichzeitig Chromchloridgas strömen ließ, das durch Überleiten
von gasförmiger Chlorwasserstoffsäure über glühendes Ferrochrom entwickelt wurde.
Nach 4stündiger Behandlung in ,dem strömenden Chromchloridgas (Cr C12) stellte sich
heraus, daß sich an der vanadinfreien Schnittfläche eine Chromschicht von etwa o,io
mm gebildet hatte, während die unter gleichen Bedingungen gebildete Chromschicht
auf der vorher an Vanadin angereicherten zylindrischen Oberfläche des Rundstabes
etwa 0,25 mm ,dick war.A round rod made of an alloy with about 0.1% carbon and the remainder iron with the usual additions was first treated in vanadium chloride for 4 hours at a temperature of 95 °, so that its surface was enriched in vanadium. Then the piece of steel was cut in the middle. In contrast to the cylindrical surface, the cut surface was not enriched in vanadium. The cut piece was then subjected to the chromating treatment, namely by heating it in an oven to temperatures of about 95o ° and at the same time allowing chromium chloride gas to flow through the oven, which was developed by passing gaseous hydrochloric acid over red-hot ferrochromium. After 4 hours of treatment in the flowing chromium chloride gas (Cr C12) it was found that a chromium layer of about 0.1 mm had formed on the vanadium-free cut surface, while the chromium layer formed under the same conditions on the cylindrical surface of the round rod, which had previously been enriched in vanadium about 0.25 mm thick.
Bei früheren Versuchen, bei denen Stähle mit mehr als o, i % Kohlenstoff
chromiert wurden, hatte sich ergeben, daß die hochchromhaltige,Schicht auf Stählen
höheren Kohlenstoffgehaltes sehr dünn blieb und daß sie auch bei Anwendung höherer
Temperaturen und längerer Einwirkungsdauer kaum zu verstärken war. Wurden .diese
Stähle nun aber mit Silizium oder Vanadin legiert oder damit in der beschriebenen
Weise an der Oberfläche angereichert, dann entstanden auch auf den höher Bekohlten
Stählen starke und sehr festhaftende hochchromhaltige Schichten.In previous attempts where steels with more than 0.1% carbon
chromed, it was found that the high-chromium layer on steels
The higher carbon content remained very thin and that it was also used with higher
Temperatures and prolonged exposure could hardly be increased. Were .these
But steels now alloyed with silicon or vanadium or in the manner described
Wisely enriched on the surface, then also emerged on the more highly charred
Steels strong and very firmly adhering layers with a high chromium content.
Die Verwendung der erfindungsgemäß Vanadin und/öder mehr als o,5 °/o
Silizium enthaltenden Legierungen des Eisens äußert sich bei jedweder Art der thermischen
Chromdiffusion gleich günstig. Auch elektrolytisch aufgebrachte und thermisch eindiffuntdierte
Chromschichten haften auf dem Grundmetall besser, wenn dieses mit Vanadin und/oder
Silizium legiert oder ihre Oberfläche vorher idamit angereichert ist. Das gleiche
gilt für das Plattieren unlegierter Stähle mit hochchromhaltigen Legierungen des
Eisens, denn auch in diesem Fall wird die Verbindung durch Eindiffundieren idann
besser und inniger, wenn die mit den Chromstählen zu vereinigenden .Stähle-Vangdin
und/oder Silizium enthalten bzw. vorab damit auf ihrer Oberfläche angereichert waren.The use of the vanadium according to the invention and / or more than 0.5%
Alloys of iron containing silicon are expressed in any type of thermal
Chromium diffusion equally cheap. Also electrolytically applied and thermally diffused
Chromium layers adhere better to the base metal if this is with vanadium and / or
Alloyed silicon or its surface is previously enriched with it. The same
applies to the plating of unalloyed steels with high-chromium alloys of the
Iron, because in this case, too, the connection is established by diffusion
better and more intimate if the steels vangdin, which can be combined with chromium steels
and / or contain silicon or were previously enriched with it on their surface.